药用植物学绪论及显微构造ppt课件

药用植物学 Pharmaceutical Botany 绪论 一 药用植物学性质、地位和任务 二 药用植物学发展简史 三 药用植物学和其他相关学科的关系 四、 学习药用植物学的方法 一 、药用植物学性质、地位和任务 性质：是一门专业基础课，用植物学的 知识和方法来研究具有防治疾病和保健 作用植物的一门科学。 课程讲授主要内容： 药用植物形态学 药用植物解剖学 药用植物分类学 主要任务： （一）研究植物中药的原植物种类，解决 影响中药质量的重要物质基础 我国植物药种类 繁多： 同名异物，同物 异名现象比较复 杂 掌叶大黄 药用大黄 唐古特大黄 1、同名异物 大黄、细辛、大青叶等 （二）调查研究药用植物资源，结合相关 学科开发新药源。 萝芙木、红豆杉 红豆杉 （三）利用生物技术繁殖扩大濒危物种 ，培养活性成分高含量物种和转基因新 物种。 组织培养，细胞培养，基因工程技术 金线莲，白及，铁皮石斛 人参，红豆杉 （四）药用植物资源的保护 植物生物工程，人工引种 植物园，自然保护区，植物种质基因库 二、 药用植物学发展简史 本草：我国历代记载药物知识的著作，包括植 物，动物，矿物，其中植物占大部分内容 我国历代的本草： 公元1-2世纪神农本草经 现存第一部药物 专著， 收 载365种，植物237种。 梁代 （公元500年）陶弘景的本草经集注 收载 730种 唐代 （公元659年）苏敬等 新修本草第 一部国家药典 宋代 （1082年）唐慎微 经史证类备急本草 收载1558种 明代（1578年）李时珍本草纲目200万字， 收药 1892种，植物1100多种，创立了人为分类 方法。 清代（1765年）赵学敏本草纲目拾遗 1948 年 李承祜教授的药用植物学第一部 大学教科书 出版大批专著：中国中药资源中国中药 资源志要 中药志5册 全国中草药汇编 中药大辞典 中华人民共和国药典1953，1965，1977， 1985，1990，1995，2000，2005 中国植物志125卷，已出版74卷 各地方性和民族药用植物著作 三、 药用植物学和其他相关学科的关系 是药学和中药学的专业基础课 与涉及中药植物品种来源及品质的学科密切相 关。 中药学，生药学，中药鉴定学，天然药物化学 ，中药资源学，药用植物栽培学，中药药剂学 ，中药炮制学等。 四、 学习药用植物学的方法 理论联系实际 注重实验课及野外采集课的教学内容 系统比较纵横联系 第一章 植物的细胞 概念: 显微结构：在显微镜下观察到的结构。 计量单位： m 超微结构（亚显微结构）：在电子显微 镜下观察到的结构。 计量单位： 模式细胞：将各种植物细胞的主要形态特征都集 中在一个细胞里加以说明，这个细胞称模式细胞或 典型的植物细胞 植物的显微构造 1、显微构造：光学显微镜下， 放大倍 数 1600倍以下 2、亚显微构造（超微结构）：电镜下， 放大倍数 1600倍以上， 可达十万倍级 。 本篇主要内容： 植物的细胞 植物的组织 学习显微构造的重要性 中药（植物药）在生产和临床应用上多 为饮片或粉末原料，根本无法看到完整 的植物外部形态，必须通过显微镜来观 察、鉴定。 本部分内容是中药鉴定学、生药学、中 药资源学等课程的基础。 第一章 植物的细胞 概述： 1、植物细胞的定义： a 构成植物体的基本单位 单细胞植物-衣藻、小球藻、细菌 多细胞植物- 其他的大多数植物 体 b 植物遗传的基本单位 c 植物功能的基本单位 小 球 藻 2、细胞的全能性： 植物的细胞培养、动物的克隆 （无性繁殖）的基础。 3、植物细胞的形状： 典型的为14面体，只在少数的分生组织中可以看到 大部分形状各异： 类圆形、椭圆形 薄壁组织 长扁形 表皮细胞、 多角形、细胞壁增厚 支持细胞 管状 输导组织 类圆形长扁形 4、植物细胞的大小： 几个长度单位： 1cm=10mm=104 m =107nm=108 一般 10-100m 少数较大 如：苧麻纤维细胞长达200mm 无节乳汁管 几米至几十米 第一节 植物细胞的基本构造 重点学习显微结构而非超微结构 植物细胞主要组成部分 原生质体和细胞壁 原生质体：细胞内有生命的物质，是细胞 主要部分 细胞壁:位于原生质体外，一般认为是非 生命物质。 细胞壁、液泡、质体是植物细胞特有结 构。 一、原生质体 （一）细胞质：充满在细胞壁和细胞核之间，是 原生质体的基本组成部分为半透明的基质。 细胞器： 位于细胞质中，具有一定结构和功能 的遮光小体。 细胞核、质体、线粒体、高尔基 体、核糖 体、溶酶体、液泡。 （二）细胞核： 原核生物：无细胞核。细菌，蓝藻。 真核生物：有细胞核 大部分植物。 1、细胞核组成：核膜，核仁，染色质，核液 。 2、细胞核的功能：控制细胞的遗传和生长发 育。 （三）质体：按照所含色素及功能不同分为三类 1 叶绿体：含有叶绿素a、b，类胡萝卜素和叶黄 素。植物光合作用的场所。初级产物是葡萄糖 。 2 白色体：不含色素，与物质积累有关。包括： 造粉体、蛋白质体和造油体。 3 有色体：含胡萝卜素和叶黄素，不含叶绿素。 作用尚不清楚。 叶绿体 有色体 白色体 三种质体在一定条件下可以相互转化。 例如：番茄，胡萝卜，马铃薯的颜色变化 。 五味子 成熟 （四）液泡： 1、形态：有液泡膜包围 幼小细胞：液泡很小，分散。 成熟细胞：小液泡合并成一个中央大液 泡或几个大液泡。 1、细胞质 2、细胞核 3、液泡 2、液泡内容物： 是细胞新陈代谢过程中产生的各种 物质的混合液，是无生命物质。如：糖 类、盐类、生物碱、甙类、草酸钙结晶 等。 3、液泡的功能： 调节细胞的渗透压，控制细胞内的 物质交换。 二、植物细胞的后含物 （一）后含物 定义：细胞在新陈代谢过程中产生的贮藏 的营养物质和废物等统称为后含物。 分布：成形或液态分散存在于细胞质或液 泡内。 成型后含物主要包括：淀粉粒，菊糖，糊 粉粒，脂肪油和各种结晶。 1、淀粉 （1）组成成分：多个分子葡萄糖脱水缩合而成。 (C6H12O5)n 分为：直链淀粉 -遇碘显蓝色 支链淀粉 -遇碘显紫红色 多数植物淀粉两种淀粉都含有，所以遇碘 呈蓝紫色 （2）存在形式：淀粉粒 淀粉粒：（1）脐点 造粉体开始积累的淀粉粒核心 （2）层纹 直链与支链淀粉交互分层积累形成 （3）淀粉粒类型： a 单 粒：一个脐点，多数层纹。 b 复 粒：2个或多个脐点，每个脐点各有层纹。 c 半复粒： 2个或多个脐点，每个脐点除各有少数层纹 外， 外面还包围共同的层纹。 马铃薯淀粉粒 半夏淀粉粒 （4）淀粉的分布： 多以淀粉粒的形式贮存在植物的根、茎及 种子等器官的薄壁细胞中。 如：马铃薯、藕、甘薯、葛根、半夏等。 2、菊糖： （1）组成成分：由果糖分 子聚合而成。 （2）形态：在细胞中成球 状、半球状或扇状的菊 糖结晶。 （3）理化性质： 溶于水，不溶于乙醇。 加10%-奈酚的乙醇溶 液，再加硫酸，显紫红 色。 （4）分布：多存在于菊科 桔梗科植物细胞中。 3、蛋白质： （1）组成成分：氨基酸、多肽。 （2）形态：一般以糊粉粒的状态存在。 （3）理化性质： a、 遇浓硝酸并微热，析出黄色沉淀。 b、遇硫酸铜和苛性碱水溶液显紫红色。 （4）分布：存在于细胞的任何部分。 4、脂肪： （1）组成成分：脂肪酸和甘油结合而成的脂。 常温下：固态、半固态为脂。成液体的称为油 。 （2）形态：小滴状分散在细胞质中。 （3）理化性质：不溶于水，易溶于有机溶剂。 遇苏丹试液显橘红色，遇紫草试液显紫红色 。 （4）分布：多存在于植物的种子中。如：大豆 、花生、芝麻、桃仁等。 5、晶体 植物细胞生活过程中所产生的废物 主要包括：草酸钙晶体、碳酸钙结晶 （1）草酸钙晶体： 形成：植物中过多的草酸被钙中和而成 。 理化性质：草酸钙结晶不溶于稀醋酸， 加稀盐酸溶解，但无气泡产生。 形状类型：单晶、针晶、簇晶、砂晶、 柱晶。 a、单晶：又称方 晶或块晶。呈正方 形、长方形、斜方 形、八面体、三棱 形等形状。常单独 存在，少数呈双晶 。 甘草、黄柏、秋 海棠等。 b、针晶：成两端尖锐的针状，多成束存在，称 针晶束。 半夏、黄精、玉竹等。 c、簇晶：由许多八面体、三棱形单晶体聚集而成 。 人参、大黄等 d、砂晶：细小的三角形、箭头状或不规则形。 颠茄、牛膝、地骨皮。 e、柱晶：长柱状，长度为直径的4倍以上。 射干、鸢尾科植物。 （2）碳酸钙结晶： 形状：通常呈钟乳体状态存在。多存在于叶的表层细胞 中。桑叶、无花果叶、穿心莲叶、大麻叶等。 理化性质：加稀醋酸或稀盐酸溶解，并有CO2气泡产生。 三、细胞壁 细胞壁是原生质体分泌的非生活物质形成。 1、细胞壁的分层：胞间层、初生壁和次生壁。 （1）胞间层：为相邻两个细胞共有，又称中层 。主要由果胶质组成。解离剂可以使果胶质溶 解，细胞分离。 （2）初生壁：紧接胞间层以内，较薄，有延伸 性。主要由纤维素、半纤维素和果胶质组成。 （3）次生壁：初生壁以内，较厚，坚韧。主要 由主要由纤维素、半纤维素和木质素质组成。 2、纹孔和胞间连丝： （1）纹孔：次生壁加厚是不均匀的，在很多地 方留有一些没有增厚的部分，这里没有次生壁 ，只有胞间层和初生壁。这种比较薄的区域称 为纹孔。 几个名词：纹孔对，纹孔膜，纹孔腔，纹孔口。 纹孔的功能：有利于细胞间水分和其他物质的运 输。 纹孔的类型： 单纹孔，具缘纹孔，半缘纹孔。 单纹孔 具缘纹孔 半缘纹孔 （2）胞间连丝：相邻细胞间有许多纤细的原生质 丝穿过细胞壁上的微细孔眼或纹孔彼此联系，称 为胞间连丝。 如：柿、海枣、马钱子等种子内的胚乳细胞。 3、细胞壁的特化： （1）形成：植物细胞壁由于环境的影响和 生理机能的不同，常常在组成成分和质 地上发生变化。 （2）细胞壁特化类型： 木质化，木栓化，角质化，粘液化，矿质 化等。 a、木质化：细胞壁内填充了木质素， 使细胞壁的硬度增强。如：导管，管胞 ，木纤维，石细胞等的细胞壁。 鉴别：加入间苯三酚和盐酸，木质化细 胞壁红色。 加入氯化锌碘液显黄色或棕色。 b、木栓化：细胞壁中增加了脂肪性的化合 物木栓质。起保护作用。如：植物的木 栓组织，树干的褐色树皮。 鉴别：加苏丹试液显橘红色或红色。 c、角质化：细胞壁本身填充角质，及细胞 壁的表面形成角质层。脂肪性物质，化 学反应与木栓化类同。 加苏丹试液显橘红色或红色 d、粘液质化：细胞壁中的果胶质和纤维素 变成粘液。如：车前，荠菜，亚麻的种 子。 理化：加玫红酸钠酒精溶液可染成玫瑰红 色；加钌红试液可染成红色。 e、矿质化：细胞壁中含有硅质和钙质。如 ：禾本科植物的茎、叶以及木贼的茎等 。 理化：硅质化细胞壁加硫酸或醋酸无变化 。 1. 试述模式植物细胞的构造。 2. 细胞壁分哪几层及其组成？ 3. 细胞壁的特化有几种？如何鉴定特化的细胞 壁？ 4. 质体有哪几种？ 5. 细胞后含物有哪几种？ 6.植物细胞和动物细胞区别：？ 7.概念：细胞器、后含物、纹孔、纹孔对 主要内容及问题 第二章 植物的组织 来源相同，形态结构相似，机能相同而又 紧密联系的细胞所组成的细胞群 组织的分类：依照形态结构和功能的不同分类 分生组织： 薄壁组织： 保护组织： 机械组织: 输导组织： 分泌组织： 后五种组织又称为成熟组织或永久组织 植物的组织 一、分生组织 1、存在部位：位于植物体 生长的部位，如：根尖， 茎尖。由许多具有分生 能力的细胞构成。 第一节 植物组织的种类 2、分生组织细胞特点：细胞代谢作用旺盛，具 有强烈的分生能力。不断分裂、分化使植物体 长长加粗。 细胞体积较小 排列紧密，无细胞间隙， 细胞壁薄，不具纹孔。 细胞质浓，核大， 无明显的液泡 3、分生组织的分类： 顶端分生组织 侧生分生组织 居间分生组织 原生分生组织 初生分生组织 次生分生组织 依性质来源不同分为： 按分布位置分为： 黑藻（Hydrilla sp.） 茎尖 （1）顶端分生组织 椴树（Tilia mandshurica Rupr. et Maxim.）茎 （2）侧生分生组织：包括形成层和木栓形成层 节部纵切示居间分生组织玉米（Zea mays L.） （3）居间分生组织 二、成熟组织 分生组织分生的大部分细胞，逐渐丧失分裂能 力，进一步生长和分化形成的其它各种组织， 称为成熟组织，也称为永久组织： 类型： 1、保护组织 2、机械组织 3、输导组织 4、薄壁组织 5、分泌组织 1、保护组织 位于体表，起保护作用（防止水分过度散失、机 械损伤及病虫害） 初生保护组织：表 皮 次生保护组织：周 皮 1.表皮：由原表皮发育来的，细胞 排列紧密，没有细胞间隙，外壁增 厚强烈，没有叶绿素，角质化，分 泌蜡质。 特化：毛茸和气孔 腺头（具分泌）+腺柄（无分泌 ) 腺毛 腺鳞（8个细胞）无柄或很短 (1)毛茸 非腺毛 非腺毛：（无分泌能力） 单细胞或多细胞 无头柄之分 各种表皮毛 腺毛 非腺毛 腺鳞 （2）气孔：表皮细胞之间狭长的细胞间隙， 有两个半月形细胞扣合而成。 气体交换，保 持内外水分平衡。 保卫细胞：围绕气孔2个特殊的细胞 副卫细胞：保卫细胞周围的表皮细胞 气孔器：气孔和保卫细胞总称为气孔器。 气孔轴式：保卫细胞与其周围的副卫 细胞排列方式。 （1）平轴式：副卫细胞2个，其长 轴 与气孔长轴平行。薄荷 （2）直轴式：副卫细胞2个，其长 轴 与气孔长轴垂直。常山 （3）不等式：副卫细胞3个，2大1小。 菘蓝 （4）不定式：副卫细胞3个以上，其大 小基本相同。地黄 （5）环式：副卫细胞数目不定， 排列成环状。茶叶 气孔的保卫细胞呈哑 铃形，两端的细胞壁 较薄，中间狭窄部分 的细胞壁较厚。 周 皮：包括木栓层 ，木栓形成层和栓内层 构成次生保护组织 皮孔 2、机械组织 细胞壁明显增厚纤维素和木质素 厚角组织活细胞 厚壁组织：纤维、石细胞死细胞 韧皮纤维和木纤维 （1）厚角组织 角隅处增厚，生活细胞 纤维素，果胶质，半纤 维素，无木质素，含叶 绿体 伞形科植物白芷和野胡萝卜的茎和叶柄可见明显纵棱 南瓜种皮示石细胞 （2）厚壁组织 全面增厚，死细胞 木质素，纤维素，果胶质， 半纤维素，不含叶绿体 韧皮纤维 纤维 木纤维 厚壁组织 石细胞：木质化 加厚、有 层纹、 纹孔、孔沟 厚壁组织：全面增厚、增厚 物质为纤维素和木质素、死 细胞 梨果肉 土茯苓 苦杏仁 川楝子 五味子 茶叶 厚朴 黄柏 嵌晶纤维（南五味子根） 韧皮纤维(存在韧皮部） 纤维 木纤维（存在木质部） 嵌晶纤维 3、输导组织 1.自下向上输送水分及无机养料 导管、管胞 （存在木质部中） 2.自上向下输送有机养料 筛管、筛胞 （存在韧皮部中） 南瓜维管束 （1)管胞、导管 管胞：许多管胞 分子斜壁相连而 成（原始，存在 裸子植物） 导管：被子植物特有。 i 特点：疏导能力强，死细胞 ，壁增厚，增厚为木质素. ii 类型：次生壁增厚不同，形 成许多纹理 导管的类 型： 1、薄壁细胞 2、导管分子 3、环纹 4、螺纹 5、梯纹 6、孔纹 7、网纹 7 6 5 4 3 (2)筛管及伴胞、筛胞 筛管：生 活细胞；细胞 壁不增厚、 不木化；端壁 具有筛板，其 上有筛孔；具 有伴胞。 筛管 伴胞 筛管及伴胞 4、薄壁组织 同化组织 贮藏组织 储水组织 通气组织 吸收组织 同化组织 叶肉细胞 小麦胚乳马铃马铃 薯块块茎 贮藏组织 储水组织 菱角叶柄 水稻叶 通气组织 5、分泌组织（分泌结构） 分泌现象：某些植物细胞能合成一些特殊的有 机物或无机物，并把它们排出体外、细胞外或 积累于细胞内，这种现象称为分泌现象。 单个分散的，集中分布的或特化成 一定结构的，统称分泌结构 外分泌结构 内分泌结构 分泌结构 内分泌结构：分泌细胞、分泌腔、 分泌道、乳汁管 （有节和无节乳汁管） 外分泌结构： 腺鳞、腺毛、 蜜腺、 排水器 腺表皮 （1）外分泌结构 （a）分泌细胞：油细胞、粘液 细胞（在细胞内贮藏物质） (2)内分泌结构 (b)分泌腔 离生式分泌腔：分泌细胞中层裂开形成。花椒果 实，当归根。 溶生式分泌腔：分泌细胞破裂溶解形成。陈皮 （3）分泌道：由多数分泌细胞彼此分离以后形成的 间隙。 树脂道：分泌树脂 松树、人参 贮藏的物质不同 油管：